保水剂

高吸水性树脂
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保水剂又称为高吸水树脂（Super Absorbent Resin，简称 SAR），也称为超强吸水剂 （Super Absorbent Polymer，简称 SAP），是一种含有大量羧基、羟基等强亲水性官能团并具备一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。[2]它有很强的吸水能力和保水性能，能在短时间内吸收它自身重量几百倍至几千倍的无离子水分，在外力下所吸的水分不易脱出，而是缓缓地释放出来。[3]保水剂无毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它比喻为“微型水库”。[7]
保水剂主要分为天然高分子系列和合成聚合物系列，能够提高土壤吸水能力、增强土壤保水和调温能力、改善土壤结构、提高土壤保肥能力，还能吸收肥料、农药并缓慢释放，增加肥效、药效。[8][9]保水剂被广泛用于农业、林业、园艺、建筑材料等领域，在工业方面可广泛应用于石油化工、电缆、造纸、化妆品、食品保鲜、传感器、灭火器具、纤维制品、膨胀玩具等。[7]

历史

超强吸水性树脂的出现是1961年美国农业部北方研究所C，R，Russell等从淀粉接枝丙烯腈开始研究，该吸水性树脂最初在亨克尔股份公司（Henkelcorporation）工业化成功，其商品名为SGP（Starch Graft polymer），当时美国主要以农业为中心积极推广应用，首先应用在土壤改良、保水抗旱、育种保苗等方面。[5]
20世纪70年代末，美国UCC公司用放射法处理交联各种氧化烯烃聚合物，合成了非离子型的保水剂，可达到耐盐目的。[10]20世纪80年代初，法国里昂沙菲姆化学公司研制成功保水剂并将其应用于沙特阿拉伯干旱地区的土壤改良。[11]20世纪80年代，Pandurange等将高吸水性树脂与其他材料复合，发现可以有效地改善其耐盐性、凝胶强度、热稳定性和保水性等性能。1985年世界生产保水剂的主要公司只有13家，至1995年全世界研究和生产的公司达近50家，世界保水剂市场以每年8%~10%的速度增长。[10]